(57)【要約】【課題】  可変吐出量ポンプに接続した複数のアクチュエータのうち、特定のアクチュエータにだけ定吐出量ポンプの余剰流量を供給することで、特定のアクチュエータの作動速度だけを増速することができる油圧制御装置を提供することである。【解決手段】  可変吐出量ポンプＰ１にアクチュエータＡ，Ｂを接続し、アクチュエータＡ，Ｂと可変吐出量ポンプＰ１との間に、圧力補償弁６，７と開度に応じて流量を制御する流量制御弁４，５とを設け、可変吐出量ポンプＰ１と一体的に回転する定吐出量ポンプＰ２を設け、定吐出量ポンプＰ２に切換弁１９を介してアクチュエータＣを接続した油圧制御装置において、切換弁１９の上流側を圧力補償弁６と流量制御弁４との間に接続する連通路Ｒを設けるとともに、連通路Ｒには、開閉弁２２と、切換弁１９の上流側から圧力補償弁６と流量制御弁４間への流通のみを許容するチェック弁２３とを設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変吐出量ポンプに複数のアクチュエータを接続するとともに、これらアクチュエータと可変吐出量ポンプとの間に、圧力補償弁と開度に応じて流量を制御する流量制御弁とを設ける一方、上記可変吐出量ポンプと一体的に回転する定吐出量ポンプを設け、この定吐出量ポンプには切換弁を介してアクチュエータを接続した油圧制御装置において、上記切換弁の上流側を、上記圧力補償弁と流量制御弁間との間に接続する連通路を設けるとともに、この連通路には、開閉弁と、上記切換弁の上流側から圧力補償弁および流量制御弁間への流通のみを許容するチェック弁とを設けた油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、可変吐出量ポンプと定吐出量ポンプとを備え、これら両ポンプに別々のアクチュエータを接続した油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧制御装置として、可変吐出量ポンプで複数のアクチュエータ、例えばブームシリンダやアームシリンダ等を作動させるとともにロードセンシング制御し、定吐出量ポンプで他のアクチュエータ、例えば旋回モータを作動させるものが知られている。
上記装置において、旋回モータを起動させると、定吐出量ポンプ側に旋回モータの起動圧が発生するが、この起動圧は、リリーフ弁の設定圧にまで上昇する大きなものである。上記起動圧が過大な圧力になって、リリーフ弁の設定圧以上になると、当然のこととして、定吐出量ポンプの吐出流量がタンクに還流してしまうので、その分だけ流量が無駄になってしまう。また、リリーフ弁が開弁することで熱が発生し、装置全体への悪影響の要因にもなってしまう。
【０００３】
また、上記のように定吐出量ポンプ側に発生する起動圧が過大になれば、それだけ定吐出量ポンプ側での消費馬力が大きくなる。つまり、定吐出量ポンプも可変吐出量ポンプも同一のエンジンを駆動源にしているので、定吐出量ポンプ側の圧力が上昇するということは、総体的にみれば、エンジンの消費馬力が大きくなってしまう。
【０００４】
そのため、一般には、定吐出量ポンプと可変ポンプとを組み合わせた場合でも、全馬力制御といって両ポンプの合計出力馬力を所定の範囲内に制御する構成にしている。したがって、定吐出量ポンプ側のアクチュエータの出力馬力が大きくなれば、その分可変吐出量ポンプ側のアクチュエータの出力馬力を小さくする方向の制御がされることになる。
【０００５】
上記のように、旋回モータの起動圧が大きくなったときには、可変吐出量ポンプの吐出量を減少して総体的な馬力一定制御をする。しかし、可変吐出量ポンプの吐出量を減少させると、可変吐出量ポンプ側の複数のアクチュエータであるブームシリンダやアームシリンダに対する供給流量が減少してしまう。
【０００６】
例えば、ダンプカーのすぐ近くでショベルカーを動かして、土砂をバケットですくいながら、ダンプカーの荷台に積み込む作業、いわゆる持ち上げ旋回作業がある。この持ち上げ旋回作業をするときには、バケット、アーム、ブームおよび旋回を同時に操作する。
このとき、ブームには、他のアクチュエータよりも短時間で多くの移動距離を動く動作が要求される。そのため、ブームシリンダに対する供給流量が減少してしまうと、ブームが目的の高さまで動いていない。したがって、バケットをダンプカーの荷台よりも低い位置までしか上げることができないので、バケットが荷台に当たってしまう。
【０００７】
上記のような問題に対処するものとして、特開平１０−３７９０７号公報に記載された装置が従来から知られている。この従来の装置は、定吐出量ポンプ側の余剰流量を導く通路を、可変吐出量ポンプに接続した流量制御弁の上流側に接続している。言い換えると、この従来の装置では、定吐出量ポンプ側の余剰流量を導く通路を、可変吐出量ポンプの吐出ポート側に接続したのと同じことになる。したがって、上記定吐出量ポンプの余剰流量は、可変吐出量ポンプの吐出量全体を増量する機能を発揮することになり、特定のアクチュエータの作動速度を上げるというものではない。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−０３７９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように従来の装置では、定吐出量ポンプ側の余剰流量を導く通路を可変吐出量ポンプに接続した流量制御弁の上流側に接続しているので、定吐出量ポンプの余剰流量が、可変吐出量ポンプに接続している複数のアクチュエータすべてに供給されてしまう。したがって、定吐出量ポンプの余剰流量を上記複数のアクチュエータのうち、特定のアクチュエータだけに供給することができないという問題があった。
【００１０】
具体的には、上述のような持ち上げ旋回をするときに、ブームシリンダの作動速度だけを増速したいが、定吐出量ポンプの余剰流量が可変吐出量ポンプに接続しているすべてのアクチュエータに供給されてしまうので、ブームシリンダの作動速度だけを増速することができなかった。
この発明の目的は、可変吐出量ポンプに接続した複数のアクチュエータのうち、特定のアクチュエータにだけ定吐出量ポンプの余剰流量を供給することによって、特定のアクチュエータの作動速度だけを増速することができる油圧制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、可変吐出量ポンプに複数のアクチュエータを接続するとともに、これらアクチュエータと可変吐出量ポンプとの間に、圧力補償弁と開度に応じて流量を制御する流量制御弁とを設ける一方、上記可変吐出量ポンプと一体的に回転する定吐出量ポンプを設け、この定吐出量ポンプには切換弁を介してアクチュエータを接続した油圧制御装置において、上記切換弁の上流側を、上記圧力補償弁と流量制御弁との間に接続する連通路を設けるとともに、この連通路には、開閉弁と、上記切換弁の上流側から圧力補償弁および流量制御弁間への流通のみを許容するチェック弁とを設けた点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、上記切換弁の上流側を、上記圧力補償弁と流量制御弁との間に接続する連通路を設けたので、定吐出量ポンプの余剰流量が上記連通路を介して可変吐出量ポンプに接続された特定のアクチュエータに供給される。したがって、上記特定のアクチュエータの作動速度だけを増速することができる。
【００１３】
また、連通路に切換弁の上流側から圧力補償弁および流量制御弁間への流通のみを許容するチェック弁を設けたので、開閉弁が遮断位置から連通位置に切り換わっても、定吐出量ポンプ側の圧力が可変吐出量ポンプ側の圧力よりも高い場合だけ、定吐出量ポンプの余剰流量を、可変吐出量ポンプに接続した特定のアクチュエータに供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、この発明の装置の第１実施形態を示す回路図である。図１に示すように、この装置は、第１回路Ｘと第２回路Ｙとから構成され、これら第１回路Ｘと第２回路Ｙとを連通路Ｒによって接続している。
上記第１回路Ｘには、可変吐出量ポンプＰ１を設けるとともに、この可変吐出量ポンプＰ１の吐出路１を、ブームシリンダＡに接続するブーム供給路２とアームシリンダＢに接続するアーム供給路３とに分岐している。したがって、上記ブームシリンダＡとアームシリンダＢには、ブーム供給路２、アーム供給路３を介して上記ポンプＰ１からの作動油が供給される。
【００１５】
上記ブーム供給路２には、図示しないブーム操作レバーの操作量に応じて作動油の流量を制御する第１流量制御弁４を設けるとともに、この第１流量制御弁４の下流側に第１圧力補償弁６を設けている。また、アーム供給路３には、図示しないアーム操作レバーの操作量に応じて作動油の流量を制御する第２流量制御弁５を設けるとともに、この第２流量制御弁５の下流側に第２圧力補償弁７を設けている。
【００１６】
そして、これら第１、第２圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａには、上記ブームシリンダＡの負荷圧とアームシリンダＢの負荷圧のうち、最高負荷圧を選択弁であるシャトル弁１４、パイロット通路１５および第１パイロット通路８，９を介して導いている。
また、上記第１、第２圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａ側には、スプリング１０，１１を設けている。
【００１７】
一方、上記第１、第２圧力補償弁６，７の第２パイロット室６ｂ，７ｂには、それぞれ第２パイロット通路１２，１３を介して上記第１、第２流量制御弁４，５の下流側の圧力を導いている。したがって、上記第１、第２圧力補償弁６，７は、第１、第２流量制御弁４，５の下流側の圧力が、最高負荷圧にスプリング１０，１１のバネ力相当分の圧力を加算した圧力を保つように制御する。
また、上記シャトル弁１４によって選択した最高負荷圧は、パイロット通路１６を介してレギュレータ１７にも導いている。このレギュレータ１７は、最高負荷圧に一定の圧力を加算した吐出圧を保つように可変ポンプＰを制御する。よって、第１、第２流量制御弁４，５の前後差圧は一定となる。
【００１８】
今、ポンプＰ１から吐出された作動油は、吐出路１を介してブーム供給路２とアーム供給路３とに導かれる。ブーム供給路２に導かれた作動油は、第１流量制御弁４→第１圧力補償弁６を介してブームシリンダＡに供給される。また、アーム供給路３に導かれた作動油は、第２流量制御弁５→第２圧力補償弁７を介してアームシリンダＢに供給される。
【００１９】
このとき、第１、第２圧力補償弁６，７の第１パイロット室６ａ，７ａには、最高負荷圧が作用しているので、第１、第２圧力補償弁６，７の上流側の圧力、すなわち第１、第２流量制御弁４，５の下流側の圧力は、上記最高負荷圧にスプリング１０，１１のバネ力相当分の圧力を加算した値に制御される。また、第１、第２流量制御弁４，５の上流側の圧力は、上記最高負荷圧に一定の圧力を加算した圧力となるので、上記第１、第２流量制御弁４，５前後の差圧は一定となる。
【００２０】
一方、上記第２回路Ｙには、上記可変吐出量ポンプＰ１と一体的に回転する定吐出量ポンプであるギヤポンプＰ２を設けるともに、このギヤポンプＰ２の吐出路１８には、切換弁１９を介して旋回モータＣを接続している。
上記切換弁１９には、その両端に第１、第２パイロット室１９ａ，１９ｂを設けるとともに、スプリング２０，２１を設けている。これら第１、第２パイロット室１９ａ，１９ｂには、図示しない旋回操作レバーの操作方向に応じてパイロット圧が導かれるとともに、このパイロット圧の作用で、切換弁１９は上記スプリング２０，２１のバネ力に抗して切り換わる。
【００２１】
上記ギヤポンプＰ２からの作動油は、上記切換弁１９が中立位置にあるときはタンクＴに還流するが、上記旋回操作レバーを操作すると、上記第１パイロット室１９ａまたは第２パイロット室１９ｂにパイロット圧が導かれ、切換弁１９が図面右側位置または左側位置に切り換わる。このように切換弁１９が切り換わると、ギヤポンプＰ２の作動油が上記旋回モータＣに供給され、旋回モータＣが駆動する。
【００２２】
そして、上記連通路Ｒは、第２回路Ｙの切換弁１９の上流側を、第１回路Ｘの第１圧力補償弁６と第２流量制御弁４との間に接続することにより、第１回路Ｘと第２回路Ｙとを接続している。また、上記連通路Ｒには、開閉弁２２を設けるともに、上記第２回路Ｙから第１回路Ｘへの流通のみを許容するチェック弁２３とを設けている。
【００２３】
上記開閉弁２２には、その一端にパイロット室２４を設けるとともに、他端にスプリング２５を設けている。上記パイロット室２４は、図示しないブーム操作レバーが操作されると、外部パイロット圧が導かれるようにしている。このパイロット室２４に外部パイロット圧が導かれると、開閉弁２２は、スプリング２５のバネ力に抗して図示の遮断位置から連通位置に切り換わる。
なお、上記連通路Ｒにチェック弁２３を設けたのは、第２回路Ｙから第１回路Ｘへの流通のみを許容することによって、第１回路Ｘの負荷圧が第２回路Ｙの負荷圧よりも高くなっても、第１回路Ｘの作動油が第２回路Ｙに流れ込まないようにするためである。
【００２４】
上記構成にした第１実施形態の装置において、上述の持ち上げ旋回をするために、ブーム操作レバーおよび旋回操作レバーを同時操作すると、ブームシリンダＡおよび旋回モータＣが起動する。このとき、第１回路Ｘおよび第２回路Ｙには、両アクチュエータＡ，Ｃの起動による起動圧が発生するが、上述したように、旋回モータＣ側である第２回路Ｙに発生する起動圧は過大なものとなる。したがって、可変吐出量ポンプＰ１は、全馬力制御をするために作動油の吐出量を減少するので、ブームシリンダＡに供給される供給流量が減少する。
【００２５】
また、上記したように、ブーム操作レバーおよび旋回操作レバーを同時操作したとき、第２回路Ｙに発生する起動圧は過大なものとなるので、第２回路Ｙの起動圧は第１回路Ｘの起動圧よりも高くなる。したがって、上記同時操作によって上記連通路Ｒに設けた開閉弁２２が連通位置に切り換わると、第２回路ＹのギヤポンプＰ２の余剰流量が、第１回路Ｘの第１圧力補償弁６および第１流量制御弁４間に供給される。
【００２６】
上記のように、ギヤポンプＰ２の余剰流量が第１回路Ｘの第１圧力補償弁６および第１流量制御弁４間に供給されると、ギヤポンプＰ２の作動油がブームシリンダＡのみに供給されることになる。したがって、ブームシリンダＡの作動速度だけを増速することができる。
【００２７】
上記第１実施形態によれば、第２回路Ｙの切換弁１９の上流側を、第１回路Ｘの第１圧力補償弁６と第２流量制御弁４との間に接続する連通路Ｒを設けたので、ギヤポンプＰ２の余剰流量が上記連通路Ｒを介して可変吐出量ポンプＰ１の作動油と合流し、ブームシリンダＡに供給される。したがって、ブームシリンダＡの作動速度だけを増速することができる。
【００２８】
また、連通路Ｒに、第２回路Ｙの切換弁１９の上流側から第１回路Ｘの第１圧力補償弁６と第１流量制御弁４間への流通のみを許容するチェック弁２３を設けた。したがって、上記開閉弁２２が遮断位置から連通位置に切り換わっても、第２回路Ｙの起動圧が第１回路Ｘの起動圧よりも高い場合だけ、ギヤポンプＰ２の余剰流量を、可変吐出量ポンプＰ１に接続したブームシリンダＡに供給することができる。
【００２９】
なお、上記第１実施形態では、第１回路Ｘの第１、第２流量制御弁４，５を第１、第２圧力補償弁６，７の上流側に設けているが、図２に示す第２実施形態のように、第１、第２圧力補償弁６，７の下流側に設けてもかまわない。この第２実施形態によっても、上記連通路Ｒを第１圧力補償弁６および第１流量制御弁４間に接続することにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
また、上記第１、第２実施形態では、開閉弁２２に設けたパイロット室２４には、ブーム操作レバーを操作したときに外部パイロット圧が導かれるようにしているが、上記パイロット室２４に外部パイロット圧を導く方法は、これ以外であってもかまわないこと当然である。例えば、ブーム操作レバーと旋回操作レバーとを同時に操作したときだけ外部パイロット圧が導かれるようにしてもよいし、上記開閉弁２２を切り換えるための操作レバーを設け、この操作レバー操作すると外部パイロット圧が導かれるようにしてもよい。
さらに、上記開閉弁２２は、上記のように外部からパイロット圧を導いて切り換わるようにしているが、開閉弁２２にソレノイドを設け、このソレノイドに通電することによって切り換わるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ｐ１          可変吐出量ポンプ
Ａ            ブームシリンダ
Ｂ            アームシリンダ
４            第１流量制御弁
５            第２流量制御弁
６            第１圧力補償弁
７            第２圧力補償弁
Ｐ２          ギヤポンプ
１９          切換弁
Ｃ            旋回モータ
２２          開閉弁
２３          チェック弁
【図１】
2005147257.tif 000003
【図２】
2005147257.tif 000004